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汽車(chē)的VTCE可變進(jìn)氣技術(shù)是怎么回事？

很多高檔汽車(chē)中安裝的VTCE可變進(jìn)氣技術(shù)是怎么回事？工作原理是什么？: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-11-09

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VTEC""為英文""Variable Valve Timing and Lift Electronic Control System""的縮寫(xiě)，中文意思為""可變氣門(mén)正時(shí)及升程電子控制系統(tǒng)""。一般汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸氣門(mén)組只由一組凸輪驅(qū)動(dòng)，而VTEC系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)卻有中低速用和高速用兩組不同的氣門(mén)驅(qū)動(dòng)凸輪，并可通過(guò)電子控制系統(tǒng)的自動(dòng)操縱，進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。采用VTEC系統(tǒng)，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)中低速與高速不同的配氣相位及進(jìn)氣量的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論在何速率運(yùn)轉(zhuǎn)都達(dá)到動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與低排放的統(tǒng)一和極佳狀態(tài)?！　≡谶@里就以本田的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)詳細(xì)介紹一下VTCE技術(shù)?！　“l(fā)動(dòng)機(jī)的性能往往是各方面性能的集中表現(xiàn)。好的發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)該是在低速時(shí)可以發(fā)出強(qiáng)勁的扭矩，在高速時(shí)可以發(fā)出強(qiáng)大的功率。發(fā)動(dòng)機(jī)某些部件的設(shè)計(jì)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作的狀況，比如壓縮比、氣門(mén)的數(shù)目、進(jìn)氣歧管調(diào)整機(jī)構(gòu)和排氣管的體積和長(zhǎng)度等，但是這些都沒(méi)有凸輪軸的設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響大。　　凸輪軸，在它上面有許多蛋狀圓形突出的部分，它的作用就是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候開(kāi)啟和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的閥門(mén)。凸輪軸看起來(lái)并不是一個(gè)很特別的東西，但是它卻可以稱(chēng)的上是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，對(duì)凸輪軸的外廓形狀和其初始轉(zhuǎn)角的位置哪怕是微小的改變，都會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)出現(xiàn)完全不同的另一種狀況。　　在決定凸輪軸的設(shè)計(jì)之前，工程師必需知道什么樣的車(chē)采用什么樣的發(fā)動(dòng)機(jī)。很顯然，為牽引機(jī)車(chē)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在低速時(shí)能夠發(fā)出大的扭矩，為運(yùn)動(dòng)型跑車(chē)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高速時(shí)有更大的功率輸出。變速比、傳動(dòng)裝置和車(chē)重都是我們?cè)谶x擇一個(gè)凸輪軸所必需考慮的因素。不正確的使用凸輪軸，不僅會(huì)使汽車(chē)性能變差，加速無(wú)力，行動(dòng)遲緩，而且還很耗油，任何人駕駛這種車(chē)都將是一件痛苦的事情，正確的設(shè)計(jì)和使用凸輪軸，駕駛對(duì)我們來(lái)說(shuō)就會(huì)是一件愉快的事情了?！　『茈y想象，一根看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的凸輪軸就可以在低速時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出大扭矩，在高速時(shí)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出高的功率。也有些廠家利用可變凸輪定時(shí)機(jī)構(gòu)來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到這種性能。為了在低轉(zhuǎn)速使時(shí)可以得到較大的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)的凸輪轉(zhuǎn)角相對(duì)于機(jī)軸會(huì)有一個(gè)相對(duì)提前的角度，這樣氣門(mén)就會(huì)比正常情況下提前一段時(shí)間關(guān)閉，增大氣缸的壓力，從而達(dá)到增加轉(zhuǎn)矩的目的。而在高速時(shí)，凸輪軸就會(huì)相對(duì)于機(jī)軸有一個(gè)時(shí)間延遲，氣門(mén)比正常情況延遲一段時(shí)間關(guān)閉，可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，從而達(dá)到增加功率的目的?？勺兺馆喺龝r(shí)機(jī)構(gòu)可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是本田已經(jīng)跨越了這一步，并找到了一個(gè)更好的辦法。　　田對(duì)這種高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的解決方法就是采用了一種叫做VTEC的技術(shù)。VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)是每缸4氣門(mén)（2進(jìn)2排）、凸輪軸和搖臂等，不同的是凸輪與搖臂的數(shù)目及控制方法。是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)間及升程等兩種不同情況的氣門(mén)控制系統(tǒng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的氣門(mén)正時(shí)和氣門(mén)升程系統(tǒng)，可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和性能。本田公司在它的幾乎所有的車(chē)型當(dāng)中都使用了VTEC技術(shù)，從高性能跑車(chē)S2000到混和動(dòng)力汽車(chē)INSIGHT，都采用了VTEC技術(shù)。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的98款雅閣轎車(chē)中的2.0、2.3、3.0三款發(fā)動(dòng)機(jī)也均采用了VTEC技術(shù)，與同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，性能都有所提高。　　VTEC的設(shè)計(jì)就好像采用了兩根不同的凸輪軸似的，一根用于低轉(zhuǎn)速，一根用于高轉(zhuǎn)速，但是VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處就在于將這樣兩種不同的凸輪軸設(shè)計(jì)在了一根凸輪軸上。　　本田發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸中，除了原有控制兩個(gè)氣門(mén)的一對(duì)凸輪（主凸輪和次凸輪）和一對(duì)搖臂（主搖臂和次搖臂）外，還增加了一個(gè)較高的中間凸輪和相應(yīng)的搖臂（中間搖臂），三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動(dòng)的小活塞。　　發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，主凸輪和次凸輪分別推動(dòng)主搖臂和次搖臂，控制兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)閉，氣門(mén)升量較少，情形好像普通的發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然中間凸輪也推動(dòng)中間搖臂，但由于搖臂之間已分離，其它兩根搖臂不受它的控制，所以不會(huì)影響氣門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài)。　　發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某一個(gè)設(shè)定的高轉(zhuǎn)速時(shí)，電腦即會(huì)指令電磁閥啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，推動(dòng)搖臂內(nèi)的小活塞，使三根搖臂鎖成一體，一起由中間凸輪c驅(qū)動(dòng)，由于中間凸輪比其它凸輪都高，升程大，所以進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間延長(zhǎng)，升程也增大了?！　‘?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到某一個(gè)設(shè)定的低轉(zhuǎn)速時(shí)，搖臂內(nèi)的液壓也隨之降低，活塞在回位彈簧作用下退回原位，三根搖臂分開(kāi)?！　≌麄€(gè)VTEC系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元（ECU）控制，ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器（包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、車(chē)速、水溫等）的參數(shù)并進(jìn)行處理，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制，影響進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)度和時(shí)間。　　本田的VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)推出了十年左右了，事實(shí)也證明這種設(shè)計(jì)是可靠的。它可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的性能，無(wú)論是低速下的燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)轉(zhuǎn)平順性還是高速下的加速性?？梢哉f(shuō)，在電子控制閥門(mén)機(jī)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的凸輪機(jī)構(gòu)之前，本田的VTEC技術(shù)在目前可以說(shuō)是一種很好的方法。: 回答者：網(wǎng)友

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